CZ293073B6 - Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles - Google Patents
Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles Download PDFInfo
- Publication number
- CZ293073B6 CZ293073B6 CZ19992670A CZ267099A CZ293073B6 CZ 293073 B6 CZ293073 B6 CZ 293073B6 CZ 19992670 A CZ19992670 A CZ 19992670A CZ 267099 A CZ267099 A CZ 267099A CZ 293073 B6 CZ293073 B6 CZ 293073B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- self
- oxide
- supporting
- pores
- bodies
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles vytvořených z oxidové keramiky, zejména z oxidu hlinitého (Al.sub.2.n.O.sub.3.n.), oxidu titaničitého (TiO.sub.2.n.), oxidu zirkoničitého (ZrO.sub.2.n.), oxidu chromitého (Cr.sub.2.n.O.sub.3.n.), oxidu hořečnatého (MgO), oxidu yttritého (Y.sub.2.n.O.sub.3.n.), oxidu ceričitého (CeO.sub.2.n.), oxidu vápenatého (CaO), křemičitanu zirkoničitého (ZrO.sub.2.n..SiO.sub.2.n.), křemičitanu vápenatého (CaO.SiO.sub.2.n.), a u kovokeramických těles též z kovu vybraného zejména ze skupiny zahrnující cín (Sn), zinek (Zn), hliník (Al), nikl (Ni), kobalt (Co), železo (Fe), chrom (Cr), molybden (Mo), wolfram (W) či jejich slitiny metodou plazmového nanášení, který spočívá v tom, že se v hotových samonosných tělesech póry dodatečně částečně nebo úplně odstraňují jejich vyplňováním.ŕ
Description
Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles vytvořených z oxidové keramiky, zejména z oxidu hlinitého (A12O3), oxidu titaničitého (TiO2), oxidu zirkoničitého (ZrO2), oxidu chromitého (Cr2O3), oxidu hořečnatého (MgO), oxidu ytritého (Y2O3), oxidu ceričitého (CeO2), oxidu vápenatého (CaO), křemičitanu zirkoničitého (ZrO2.SiO2), křemičitanu vápenatého (CaO.SiO2), a u kovokeramických těles též z kovu, vybraného zejména ze skupiny zahrnující cín (Sn), zinek (Zn), hliník (Al), nikl (Ni), kobalt (Co), železo (Fe), chrom (Cr), molybden (Mo), wolfram (W) či jejich slitiny, metodou plazmového nanášení.
Dosavadní stav techniky
Plazmovým nanášením vytvořené samonosné vrstvy nebo samonosná tělesa z těchto vrstev, jako například trubky, kelímky nebo desky, jsou vždy pórovitá. Pórovitost je dána způsobem vzniku vrstvy a je možné ji ovlivnit v malé míře technologií plazmového nanášení. Vytvářet je možné samonosná tělesa dvou typů. Prvním typem jsou tělesa keramická, z jednoho nebo různých druhů oxidů. Většinou se jedná o oxidy, jako například A12O3, ZrO2, TiO2, MgO, SiO2, Cr2O3, CeO2, CaO, Y2O3, případně ZrO2.SiO2 nebo CaO.SiO2. Druhým typem jsou samonosná tělesa kovokeramická obsahující oxidickou a kovovou složku. Obsah kovu v keramice může být až 50 %. Kov je většinou vybrán ze skupiny Sn, Zn, Al, Cu, Ni, Co, Fe, Cr, Mo, W, či z jejich slitin. Pórovitost samonosných těles má zásadní význam pro technické použití těles. Pro některé účely je pórovitost na zásadu, například u trubek určených pro vedení různých plynů při vysokých teplotách. V jiných případech je naopak definovaná pórovitost žádoucí a potřebná, například u filtrů. Způsobem řízení otevřené pórovitosti, respektive plynopropustnosti je věnován předložený vynález.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles vytvořených z oxidové keramiky, zejména z oxidu hlinitého (A12O3), oxidu titaničitého (TiO2), oxidu zirkoničitého (ZrO2), oxidu chromitého (Cr2O3), oxidu hořečnatého (MgO), oxidu ytritého (Y2O3), oxidu ceričitého (CeO2), oxidu vápenatého (CaO), křemičitanu zirkoničitého (ZrO2. SiO2), křemičitanu vápenatého (CaO.SiO2), a u kovokeramických těles též z kovu vybraného zejména ze skupiny zahrnující cín (Sn), zinek (Zn), hliník (Al), nikl (Ni), kobalt (Co), železo (Fe), chrom (Cr), molybden (Mo), wolfram (W) či jejich slitiny metodou plazmového nanášení, který spočívá podle vynálezu vtom, že se v hotových samonosných tělesech póry dodatečně částečně nebo úplně odstraňují jejich vyplňováním.
Částečné nebo úplné odstranění otevřené pórovitosti a plynopropustnosti samonosných těles je možné s výhodou uskutečnit sycení pórů těchto těles metodou sol-gel. Přitom se samonosná tělesa máčí nebo penetrují sólem oxidu, z něhož jsou převážně vytvořena, přičemž se přidaný oxid fixuje v pórech žíháním (kalcinací).
Sycení může být jednorázové nebo opakované. Například tělesa obsahující A12O3 se máčí v sólu oxidu hlinitého, připraveného z izopropylalkoholátu hlinitého. Následně se samonosná tělesa tepelně zpracují za účelem fixace A12O3 dodaného do pórů. Tím se zmenší aktivní průřez pórů způsobujících plynopropustnost a otevřenou pórovitost.
-1CZ 293073 B6 t
I
Pro sycení samonosných těles je možné použít i jiného oxidu, než který je obsažen v samonosném tělese. Zde se samonosná tělesa máčí nebo penetrují v sólu oxidu, který není v samonosném tělese obsažen a při následné kalcinaci samonosného tělesa dojde k reakci mezi oxidem dodaným ze sólu a oxidem obsaženým v původním samonosném tělese za vzniku nové sloučeniny a/nebo 5 tuhého roztoku odpovídajícího složení. Například tělesa obsahující A12O3 se máčí v sólu oxidu hořečnatého (MgO). Následně se tato tělesa kalcinují na teplotu 1380 °C. Při kalcinaci dojde k chemické reakci mezi A12O3 a MgO a kromě spinelu Al2O3.MgO vzniknou i eutektické sloučeniny A12O3 s 2 až 8 % MgO. Tím dojde k omezení průřezu pórů a snížení plynopropustnosti samonosných těles.
Podobného efektu je také možné dosáhnout máčením samonosných těles v jemné suspenzi mastku nebo talku s následnou kalcinaci na 1350 až 1380 °C. Také tento způsob podstatně omezuje otevřenou pórovitost a plynopropustnost samonosných těles.
Snížení pórovitosti a vyloučeni plynopropustnosti samonosných těles vytvořených metodou plazmového nanášení je možné také dosáhnout penetrací těchto těles syntetickými pryskyřicemi nebo zředěnými roztoky těchto pryskyřic. Použit je možné např. modifikovaných epoxidových nebo polyesterových pryskyřic, případně různě modifikovaných epoxidových pryskyřic, případně různě modifikovaných epoxidových pryskyřic, použitelných pro vyšší teploty než 100 °C.
Pro teploty nad 160 °C je možné použít heterocyklických polymerů s vázaným dusíkem v molekule například na bázi polybenzimidazolu. Následnou polymerací uvedených sloučenin v pórech se uzavřou otevřené póry a vyloučení plynopropustnost. Větší množství než 0,7 % hmotn., vztaženo na hmotnost samonosného tělesa, obvykle stačí na zamezení (odstranění) plynopropustnosti i při přetlaku 500 kPa.
Příklady provedení vynálezu
V dalším popisuje vynález blíže objasněn na příkladech provedení.
Příklad 1
Keramická trubka vytvořená metodou plazmového nanášení ze směsi o složení 90 % A12O3 35 hnědý a 10 % ZrSiO4 měla objemovou hmotnost 3,475 g/cm3, otevřenou pórovitost 4,33 % a plynopropustnost 2,11 cm3/min. Žíháním na 1300 °C vzrostla plynopropustnost na 13,38 cm/m3/min, trojnásobným máčením v sólu oxidu hlinitého, připraveného z izopropylalkoholátu hlinitého a dalším žíháním na 1300 °C klesla plynopropustnost na 8,62 cm3/min vždy pro plochu 1 cm2 a tloušťku 1 mm. Objemová hmotnost po této úpravě byl 3,578 g/cm3 a pórovitost 40 6,18%.
Příklad 2
Na ocelové jádro o průměru 82 mm byla plazmovým nástřikem vytvořena vrstva z umělého korundu bílého (99 % A12O3) tloušťky 2,3 mm a délky 400 mm. Po ochlazení byla z ocelového jádra sejmuta keramická trubka o vnitřním průměru 83 mm a délce 400 mm. Objemová hmotnost materiálu trubky byl 3,34 g/cm3 a otevřená pórovitost 6,01 %. Plynopropustnost při přetlaku 100 kPa byla 2,66 cm3/min, vztaženo na plochu lem2 při tloušťce 1 mm. Po kalcinaci na 50 1300 °C s výdrží 2 hod. byla objemová hmotnost této trubky 3,503 g/cm3, otevřena pórovitost
7?24 % a plynopropustnost se zvětšila na 21,86 cm3/min. Čtyřnásobným máčením v sólu oxidu hořečnatého a následnou kalcinaci na 1380 °C s výdrží 2 hod. klesla plynopropustnost na 5,60 cm3/min. Objemová hmotnost po této úpravě byl 3,578 g/cm3 a pórovitost 6,15 %.
-2CZ 293073 B6
Příklad 3
Keramická trubka vytvořená metodou plazmového nanášení ze směsi o složení 90 % A12O3 hnědý a 10% ZrSiO4 měla objemovou hmotnost 3,475 g/cm3, otevřenou pórovitost 4,33% a plynopropustnost 2,11 cm3/min pro plochu 1 cm2 a tloušťku 1 mm. Po penetraci rozředěnou epoxidovou pryskyřicí, CHS epoxy 1200, (v poměru 1:5 v acetonu) v množství 0,93% po polymeraci piyskyřice, byla objemová hmotnost 3,478 g/cm3 a otevřená pórovitost 3,89%. Plynopropustnost byla nulová i při přetlaku 500 kPa. Younguv modul pružnosti v nastříkaném stavu byl 168,1 GPa, po penetraci pryskyřicí 186,0 GPa.
Průmyslová využitelnost
Způsob podle vynálezu lze využít v keramickém průmyslu, chemickém průmyslu, potravinářském průmyslu, strojírenství a energetice.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles vytvořených z oxidové keramiky, zejména z oxidu hlinitého, oxidu titaničitého, oxidu zirkoničitého, oxidu chromitého, oxidu hořečnatého, oxidu ytritého, oxidu ceričitého, oxidu vápenatého, křemičitanu zirkoničitého, křemičitanu vápenatého, a u kovokeramických těles, hliník, nikl, kobalt, železo, chrom, molybden, wolfram či jejich slitiny, metodou plazmového nanášení, vyznačující se tím, že se v hotových samonosných tělesech póry dodatečně částečně nebo úplně odstraňují jejich vyplňováním.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se samonosná tělesa máčí nebo penetrují sólem oxidu, z něhož jsou převážně vytvořena, přičemž se přidaný oxid fixuje v pórech žíháním-kalcinací.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se samonosná tělesa máčí nebo penetrují sólem jiného oxidu, než který je v samonosném tělesa obsažen, načež se provede následná kalcinace samonosného tělesa za vzniku nové sloučeniny a/nebo tuhého roztoku odpovídajícího složení.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se samonosná tělesa penetrují syntetickými pryskyřicemi nebo rozředěnými roztoky těchto pryskyřic, zvláště pak polyesterovými epoxidovými, modifikovanými pryskyřicemi nebo heterocyklickými polymery typu polybenzimidazolu v množství nejméně 0,7 % hmotn., vztaženo na hmotnost samonosného tělesa, které se následně v pórech polymerují.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19992670A CZ293073B6 (cs) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19992670A CZ293073B6 (cs) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ293073B6 true CZ293073B6 (cs) | 2004-02-18 |
Family
ID=30774648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19992670A CZ293073B6 (cs) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ293073B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ301535B6 (cs) * | 2007-06-04 | 2010-04-07 | Švéda@Kamil | Izolacní keramická pórovitá hmota a zpusob její výroby |
-
1996
- 1996-09-30 CZ CZ19992670A patent/CZ293073B6/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ301535B6 (cs) * | 2007-06-04 | 2010-04-07 | Švéda@Kamil | Izolacní keramická pórovitá hmota a zpusob její výroby |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4855265A (en) | High temperature low thermal expansion ceramic | |
| RU2008101964A (ru) | Защита против окисления изделий из композиционного углеродосодержащего материала | |
| CN109761592A (zh) | 一种多级孔结构的Al2O3-ZrO2基泡沫陶瓷及其制备方法 | |
| CN107857577B (zh) | 一种Al2O3-ZrO2基泡沫陶瓷及其制备方法 | |
| CN110981540B (zh) | 含功能涂层多重孔结构的多孔氧化镁基陶瓷过滤器及其制备方法 | |
| RU2023707C1 (ru) | Способ получения композиционного материала | |
| TWI807631B (zh) | 熔射皮膜及熔射用粉 | |
| US20130017387A1 (en) | Chemically durable porous glass with enhanced alkaline resistance | |
| US4278449A (en) | Method for improving the quality of abrasive grains | |
| CN102584313B (zh) | 原位自生莫来石晶须增强钛酸铝多孔陶瓷材料及制备方法 | |
| US4568652A (en) | Soluble additives to improve high temperature properties of alumina refractories | |
| US4915887A (en) | Method of preparing high temperature low thermal expansion ceramic | |
| JPS63260856A (ja) | 半透明セラミック材料、この材料から成る物品の製造方法及び高圧放電灯 | |
| CZ293073B6 (cs) | Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles | |
| CN106621858B (zh) | 一种dd3r分子筛膜的高合格率合成方法 | |
| RU2351573C2 (ru) | Способ производства фильтрующей пенокерамики | |
| CN106698451B (zh) | 一种dd3r分子筛膜的合成方法 | |
| KR101589510B1 (ko) | 유리 및 세라믹의 혼합물로 금속 도가니 성분을 코팅하는 방법 | |
| CZ288396A3 (cs) | Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných keramických a/nebo kovokeramických těles | |
| Rincon et al. | Microstructure of mullite/ZrO2 and mullite/Al2O3/ZrO2 tough ceramic composites | |
| RES et al. | Heat‐Resistant Nonsilicate Porous Glasslike Material | |
| US3188231A (en) | Process of making crucibles | |
| CZ293072B6 (cs) | Způsob řízení velikosti a počtu pórů samonosných kovokeramických těles | |
| SU808482A1 (ru) | Защитное покрытие на издели хиз ОКСидНОй КЕРАМиКи и СпОСОбЕгО пОлучЕНи | |
| JPH05169185A (ja) | 活性金属精密鋳造用無機バインダー及び鋳型材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20080930 |